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1、完整版教学课件完整版教学课件10.4煤的发热量测定 安全工程实验教程学院学院 安全工程实验教程一、实验目的1、熟悉自动恒温量热仪的结构和工作原理。2、掌握煤发热量的测量原理和方法。3、初步具备独立完成煤发热量测量的能力。 安全工程实验教程二、实验原理 一定量的分析煤样在氧弹热量计中，在充有过量氧气的氧弹内燃烧,煤的发热量是在氧弹热量计中测定的，取一定量的分析试样放于充有过量氧气的氧弹热量计中完全燃烧，氧弹筒浸没在盛有一定量水的容器中。煤样燃烧后放出的热量使氧弹热量计量热系统的温度升高，测定水温度的升高值即可计算氧弹弹筒发热量QDT。热量计的热容通过在相近条件下燃烧一定量的基准物苯甲酸来确定，根
2、据试样燃烧前后量热系统产生的温升，并对点火热等附加热进行校正后即可求得试样的弹筒发热量。从发热量中扣除硝酸形成和硫酸校正热即得高位发热量。 安全工程实验教程三、主要仪器主要仪器设备如下：1、热量计2、压力表和氧气导管3、压饼机4、秒表5、分析天平：感量0.1mg6、点火装置：点火采用1224V的电源 安全工程实验教程三、主要仪器上盖搅拌器外桶备用水箱点火电极感温探头内筒氧弹热量计外观及结构示意图热量计外观及结构示意图 安全工程实验教程三、主要仪器压力表和氧气导管外观压力表和氧气导管外观 安全工程实验教程四 所需耗材1、氧气：高于99.5纯度，不含可燃成分，不允许使用电解氧。2、苯甲酸：经计量机
3、关检定并标明热值的苯甲酸，使用前应在4050C的温度下烘烤34h。3、棉线。粗细均匀不涂蜡的白棉线。4、点火丝：直径0.1mm左右的铁、铜、镍铬丝或其他已知热值的金属丝。各种点火丝的燃烧热为：铁丝：6700J/g；镍铬丝：6000J/g；铜丝：2599J/g；棉线：17500J/g；5、试样：粒径小于0.2mm的煤样约1g。6、酸洗石棉绒：使用前在800C下灼烧30min。7、擦镜纸：使用前先测定其燃烧热，方法是将34张擦镜纸，用手团紧，精确称量，放入燃烧皿，按常规方法测量其发热量。取两次结果的平均值作为标定值。 安全工程实验教程五 实验步骤1、天平校正调节天平水平，使水准泡居中即可。天平使用
4、前，先预热40分钟。按“校正”键，屏幕显示“CAL”，放入标准砝码，天平自动校正。2、安装充氧仪（1）充氧仪安装前仔细检查各部件是否紧固，外观是否有损伤和破坏的痕迹。（2）用充氧导管将充氧器与氧气减压阀连接，并紧固所有螺母。（3）打开氧气瓶总阀，调节减压阀，使出气压表显示为2.83.0MPa，此时整个气路应无漏气现象否则应检查，直至正常为止。（4）进行试充氧实验，此时应不漏气且操作自如，充氧器上的压力表指示应与减压阀上的出去压力表的压力相一致。 安全工程实验教程五 实验步骤3、热容量标定（1）称取苯甲酸重量。将坩埚放置在天平上，按天平的“去皮”键。用镊子将苯甲酸片放入坩埚内，记录所称量的苯甲酸
5、重量，重量约1g。（2）准备氧弹。卸下氧弹帽，将弹头部分置于弹头支架上，点火丝的两端分别接在氧弹的两个电极柱上，注意保持良好接触，并注意务使点火丝接触燃烧皿或弹筒外壁，以免形成短路，导致点火失败，甚至烧毁燃烧皿，在点火丝中间位置系上棉线，与坩埚内的苯甲酸接触（苯甲酸片压住棉线）。 首先在弹杯内加入10ml蒸馏水，小心将弹头放入弹杯中，旋紧弹帽。然后用自动充氧仪进行充氧。直到压力达到3MPa，持续25s。 把氧弹放入装好水的内筒中，如果氧弹内无气泡冒出，表明气密性良好，即可把内筒放在外筒的绝缘架上；如果氧弹内有气泡冒出，则表明有漏气处，此时应找出原因，加以纠正并重新充氧。 安全工程实验教程五 实
6、验步骤（3）进行标定按“标定”键，输入称取的苯甲酸的重量，再按“标定”键。仪器开始进入测试状态，自动开启搅拌、自动点火、自动计算，打印测试结果。重复以上步骤三次，标定三次样的最大值与最小值之差为40J范围内可用，将三次标定的均值输入。按“设定”键，选择“热容量”，输入均值即可。当室内温度超过5的范围，则需进行重新标定。4、煤样制备将需测定的煤样过0.2mm的标准筛，取粒径0.2mm以下的煤样。5、称取试样重量将坩埚放置在天平上，按天平的“去皮”键。用药匙将0.2mm以下的试样放入坩埚内，记录所称量的试样重量，重量约1g。 安全工程实验教程6、准备氧弹（同步骤5）7、进行测试按“发热量”键，输入
7、称取的试样的重量，再按“发热量”键。仪器开始进入测试状态，自动开启搅拌、自动点火、自动计算，打印测试结果。8、实验结束，取出氧弹，开启放气阀，放出燃烧废气，打开氧弹仔细观察弹筒和燃烧皿内部，如果有试样燃烧不完全的迹象（如试样有飞溅）或有炭黑存在，试验应作废。用蒸馏水充分冲洗氧弹内各部分、放气阀、燃烧皿内外和燃烧残滇，并晾干，以备下次使用。 五 实验步骤 安全工程实验教程六 注意事项（1）充氧过程一定要在老师监督指导下进行，严禁擅自操作。当钢瓶中氧气压力降低5.0Mpa以下时，充氧时间应酌量延长；压力降低到4.0Mpa以下时，应更换新的钢瓶氧气。（2）充氧和放气应缓慢进行。充氧时间可不少于30s，放气时间不少于60s。（3）金属点火丝不得与燃烧皿接触，以防短路。（4）氧弹进气口禁止接触油脂。（5）氧弹放入内桶前，用手或毛巾擦拭底部，防止金属丝等杂物带入内桶。（6）如不连续作试验，需将筒中水放掉，保持内部清洁干净。（7）实验结束后，打开氧弹，取出弹芯，观察试样，如在坩埚底部产生一层碳黑，表明燃烧不完全，实验应予作废，分析原因后重做。 （8）实验结束后，先用蒸馏水充分清洗弹筒内各部分、放气阀、坩埚内外和燃烧残渣，再用自来水冲洗。洗过的弹筒用干毛巾擦干，坩埚放入干燥器中干燥。